無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、山地災(zāi)害已成為各類(lèi)自然災(zāi)害中危害最嚴(yán)重的災(zāi)難之一。“5·12汶川特大地震”誘發(fā)15000余處山地災(zāi)害，造成經(jīng)濟(jì)損失占地震總損失的1/3，死亡人數(shù)也超過(guò)2萬(wàn)。因此，對(duì)地震區(qū)的山地災(zāi)害進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)將是減少災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡的重要措施之一。目前，對(duì)地震區(qū)的山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)大都是采用人工方式，監(jiān)測(cè)手段比較落后，國(guó)內(nèi)外對(duì)這方面的研究也比較少。如何設(shè)計(jì)一個(gè)高效，穩(wěn)定，安全的地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警體系是本文研究的主要內(nèi)容。
　　 無(wú)線傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)是集計(jì)算機(jī)、微電子、網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信技術(shù)為一體的自組織網(wǎng)絡(luò)，它具有低成本、微型化、低功耗、規(guī)模大和適用于無(wú)人看守環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛重視，同時(shí)也決定了其具有十分廣闊的應(yīng)用前景，在軍事國(guó)防、工農(nóng)業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、搶險(xiǎn)救災(zāi)和危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多領(lǐng)域都具有重要的科研價(jià)值和實(shí)際意義。通過(guò)親身實(shí)地的觀察和了解認(rèn)識(shí)到地震區(qū)山地災(zāi)害具有分布范圍廣、規(guī)模大、危害嚴(yán)重、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、空間特征明顯和呈鏈?zhǔn)桨l(fā)育等特點(diǎn)以及山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)必須具有無(wú)線通

3、信、低功耗、獨(dú)立電源供電、無(wú)人值守、實(shí)時(shí)性等條件，結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，提出了將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的研究設(shè)想。
　　 本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀，提出了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的一種總體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)系統(tǒng)中涉及到的硬件部分，如節(jié)點(diǎn)、基站和無(wú)線收發(fā)芯片CC2430等進(jìn)行了相關(guān)介紹，分析了其相應(yīng)的硬件電路、工作原理以及在該系統(tǒng)中的應(yīng)用。同時(shí)還對(duì)相關(guān)的軟件體

4、系結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、WEB遠(yuǎn)程瀏覽等模塊流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　 由于在用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)地震區(qū)山地災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)的位置信息起到了重要的作用。通過(guò)對(duì)無(wú)線信號(hào)衰減模型的研究，在RSSI測(cè)距方法存在誤差的基礎(chǔ)上，并結(jié)合地震區(qū)山地災(zāi)害的特點(diǎn)，提出了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的一種空間定位算法，即基于ERSS和RSSI校驗(yàn)相結(jié)合的三維定位算法。該算法對(duì)硬件要求不高，能夠適應(yīng)地震區(qū)山地災(zāi)害監(jiān)測(cè)環(huán)境的要求，在定位精度上